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"Procédé et dispositif pour la fabrioation de tuyaux sondés en fer feuillard.,,.
L'invention concerne une installation à souder les tuyaux qui se compose d'un Certain nombre de machines et d'appareils séparés réunis pour former un train d'opération continu à l'aide duquel on peut faire subir à du fer feuil- lard, automatiquement et en continu, un traitement prélimi- naire pour la fabrication de tuyaux/soudés, ensuite xxx la- miner ceux-ci en forme d.e tuyaux et enfin souder les tuyaux et leur faire subir le traitement définitif.
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Jusqu'à présent, la fabrication des tuyaux soudés se faisait en plusieurs passes opératoires séparées et indépen- dantes les unes des autres. On devait, par exemple, avant de faire passer le fer feuillard dans le cylindre à laminer les tubes, lui enlever ses produits d'oxydation (l'épailler) le décaper en paquets et le laminer à froid à l'épaisseur exacte. Toutes ces passes opératoires s'accomplissaient jus- qu'à présent, sur chaque anneau de fer feuillard séparément et indépendamment les unes des autres. Mais ce mode de fabri- cation est délicat, lent et coûteux, car on doit transporter la matière entre les diverses passes opératoires, ce qui entratne la nécessité de périodes d'attente.
La. présente invention porte remède à oes inconvénients.
Conformément à l'invention, le fer feuillard chemine successi- vement à travers un certain nombre de machines et dispositifs réglés les uns sur les autres avec lesquels s'accomplissent automatiquement et coeroitivement les divers travaux, sans qu'il soit nécessaire pour cela de faire intervenir un con- trûle spécial, comme ce fut le cas jusque présent ; seule est déterminante en ce qui concerne la vitesse du ruban de feuil- lard, la vitesse de progression maximum réalisable du tuyau (au moins 6 mètres par minute) lors du passage à travers la machine à souder.
L'installation conforme à l'invention est conçue de ma- nière à faire tout d'abord passer le fer feuillard se trouvant sous forme d'anneau sur le dévidoir, dans un dispositif compen- sateur qui permet le soudage d'une nouvelle bande à la bande en circulation, sans aucune Interruption du processus de fabrication. Le ruban passe ensuite dans le dispositif épail- leur ou écroteur et dans une cuve à décaper oú il est soumis à l'action des acides qui lui enlèvent la rouille et les pail- les ou croûtes qui y adhèrent encore.
Après sa sortie de la
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cuve à décaper, le ruban traverse un bac de rinçage et parvient dans le laminoir à froid oú il est laminé à l'épaisseur re- quise et enfin dans le laminoir à tubes qui le transforme en tube fendu. La fente est fermée par une soudeuse, par exem- ple par une soudeuse électrique; après celle-ci intervient en- core, pour paraohever la soudure, un dispositif marteleur des- tiné à consolider et à rendre unie la soudure. -Finalement, on fait passer le tube complètement parachevé dans une machine à couper les tubes qui les coupe en morceaux de longueur dé- terminée.
En plus de la caractéristique de l'installation totale fonctionnant connue train continu, l'invention porte en- core sur la construction spéciale et particulièrement avanta- geuse des divers organes séparés qui traitent de façon au- tomatique la pièce au cours des diverses passes opératoires.
Le dessin montre sdéhaniquement les machines et disposi- tifsqui forment le train continu.
Les figures 1 et 2 montrent une vue d'ensemble du dispo- sitif.
La figure 1 montre la première partie, savoir le disposi- tif compensateur et le dispositif décapeur avec accessoires; et le laminoir à froid ; la figure 2 montre le laminoir de tubes, la soudeuse avec dispositif marteleur et accessoires et le dispositif de découpage.
La figure 3 est une vue du dispositif compensateur à échelle agrandie. la figure 4 est une coupe horizontale à travers le dis- positif épailleur, pratiquée suivant la ligne A-B de la figure 5.
La figure 5 est une coupe verticale à travers le disposi- tif épailleur et la figure 6 la même pratiquée dans une varian- te.
La figure 7 montre à échelle plus grande une vue laté- rale de la ouve'à décaper avec accessoires.
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Les figures 8 et 9/montrant le dispositif de sûreté et d'alarme monté entre la cuve à décaper et le laminoir à froid.
La figure 10 est une vue de côté du dispositif marteleur, partie en coupe suivant la ligne C-D de la figure 11 et la figure 11 est une coupe verticale dans le dispositif marteleur pratiquée suivant la ligne A-B de la figure 10.
La figure 12 montre en vue de côté le dispositif coupeur de tuyaux; le fer feuillard 1,se trouvant en forme d'anneau sur un dévidoir,parcourt tout d'abord un dispositif compensateur (voir figures 1 et 3) nécessaire pour permettre le soudage d'un nouvel anneau de fer feuillard, en vue de permettre une marche ininterrompue du processus de la fabrication du tuyau. Ce dispositif se compose d'un certain nombre de rouleaux ou roues 2,3,4,5 et 6 sur lesquels circule le fer feuillard 1 dans le sens de la flèche en formant une boucle.
Les roues en question sont logées dans un bâti 7 en profilé; les paliers des roues inférieures 2, 4 et 6 sont fixes, c'est-à-dire in- amovibles dans le bâti, tandis que les roues supérieures 8 et 5 sont logées à titre mobile dans des pièces 8 qui peuvent se déplacer dans le bâti et qui sont maintenues en position chacune par un cible 10, qui circule sur une poulie 9, câble auquel est attaché un contrepoids (( non représenté).
Lorsque l'anneau de fer feuillard a ét é travaillé et que son bout est fixé par exemple sur un chavaletll (fig.l), pour permettre d'y souder l'anneau suivant, les cylindres du lami- noir à froid qui continuent à tourner amènent les roues 3 et 5 du dispositif oompensateur de leur position supérieure, en soulevant les poids, dans la position inférieure 3' ou 5',de manière que le feuillard se trouvant derrière, la roue 6 peut
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être tiré par les cylindres, sans qu'il se produise eine pro- gression supplémentaire du ruban par la roue 2. Le trajet parcouru, par les roues 3 et 5 lors de leur changement de po- sition doit être sur la vitesse de progression du ruban et sur la durée nécessaire pour le soudage du nouvel anneau.
Le dispositif épailleur ou ecroûteru (Fig.4-6) monté sur le montant du bâti 12 (fig.3) est assemblé à demeure avec le dispositif compensateur qui vient d'être décrit. Le dispositif épailleur se compose d'un certain nombre de rouleaux 13,14 à cannelure logés alternativement à titre fixe et à titre amo- vible ; les rouleaux 13 sont fixes et les rouleaux 14 mobiles.
Un levier 15 permet de faire pivoter les rouleaux mobiles 14 autour de l'axe d'un rouleau voisin. Le ruban de fer 1 qui doit être épaillé est guidé par les rouleaux, ainsi que le montre la figure 5. La position des rouleaux 14 est donnée par l'épaisseur du ruban; en d'autres termes, plus le ruban est épais, plus loin il faut déplacer les rouleaux dans le sens de la flèche en agissant sur le levier 15 (Fig.5.)
La figure 6 montre une variante de réalisation du dispo- sitif qui sert à déplacer les rouleaux mobiles 14. En l'oc- currence les rouleaux 13 sont assemblés à demeure avec le pro- filé 16 et les rouleaux intermédiaires 14 à demeure avec le profilé 17.
Les deux profilés ont comme point de pivotement commun l'axe du rouleau supérieur 13 et leur position respec- tive peut être modifiée en agissant sur le boulon fileté 18.
On fait ainsi varier également l'écartement des rouleaux oan- nelés, ce qui est nécessaire pour permettre de travailler de la matière d'épaisseur différente.
En ce qui concerne la cannelure des rouleaux 13 et 14, il est préférable qu'à la périphérie des rouleaux soient mé- nagées des rainures de 5 à 6 mm à un écartement de même va- leur. On peut toutefois aussi se servir le cas échéant de roues
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dentées normales à module et nombre de dents ad hoc. Le fonc tionnement du dispositif se fait de manière à courber le ruban 1 entre les rouleaux cannelés alternativement dans des sens différents, ce qui disloque et détache les pailles.
Au dispositif dépaileur se rattaohe directement la cuve à décaper dans laquelle passe présent le ruban 1. Jusqu'à présent, on décapait les anneaux en feuillard en les empilant tout simplement dans la cuve à décaper. A cet effet, il était nécessaire de courber et de redresser préalablement le ruban afin d'élargir les anneaux venant du laminoir à chaud de ma- nière que le produit àéoapeur eut libre passage sur toute la surface du ruban.En dépit de ceci, il n'était pas rare que les et anneaux fussent irrégulièrement/mal décapés.
Ensuite, les cuves à décaper employées jusqu'à présent étaient plates, de manière à présenter une grande surface; il se produisait de la sorte une forte évaporaton et un fort re- froidissement; au surplus il fallait beaucoup de place pour installer les cuves.
Conformément à la présente invention, le décapage du ruban se fait dans la présente installation de façon entièrement au- tomatique dans le processus de la fabrication lui-même; il s'accomplit dans une ouve profonde à travers laquelle passe le ruban en plusieurs :Lacet* verticaux (fig.7). Dans la cuve à déoaper 22 est suspendu un bâti 25 sur lequel sont logés, sur un cadre supérieur 84,des rouleaux mus mécaniquement 25, et sur un cadre inférieur 26 des rouleaux 27, qui suiv-ant libre- ment le mouvement de rotation. Le nombre de rouleaux 85 et 27 peut être quelconque; il se règle d'après les conditions loca- les de l'installation.
Leur nombre respectif est toutefois bien z déterminé : pour/rouleaux 25 par exemple, il faut z 1 rouleaux 27.
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la. ruban circule dans le sens de la flèche à travers le dispositif et passe en forme de boucle sur les rouleaux supé- rieurs 25 et sur les rouleaux inférieurs 27,, Le ruban qui circule entre les rouleaux est tiré à travers la cuve par les rouleaux commandés mécaniquement 25, et décapé sur son trajet.
Après sa sortie de la cuve à décaper, le ruban parvient di- rectement, Bans perte de temps, dans le laminoir à froid qui suit.
Le décapage provoqué par un mélange acide est appuyé par des dispositifs laveurs 28 se trouvant à peu de distance au- dessus du niveau de décapage. Ces dispositifs peuvent se com- poser de caisses remplies de piassava, de laine de bois ou de matière de même gente. leur nombre peut varier et il doit être d'autant plus grand que la sourie ou paille adhère plus forte- ment au feuillard.
Les rouleaux antérieurs 85 sont actionnés par un moteur 29 par l'intermédiaire d'en mécanisme 30 monté sur l'axe 31 et par des pignons coniques 32 et 33; les pignons 33 sont calés sur les axes des rouleaux 25. la vitesse de rotation des rouleaux 25 doit être réglée de manière que leur vitesse péri- phérique soit un peu plus élevée que la vitesse maximum du ru- ban de feuillard. l'our nettoyer la cuve de décapage 22, il est nécessaire d'en retirer la garniture 23.
A cette fin un cible 34 est fixé à chaul des quatre coins de la garniture; ce câble passe sur les rouleaux supérieurs 35 et s'enroule sur un tambour 36. t'axe de tambour 37 est actionné par les roues dentées 38/39, 40 et 41. les pignons 41 sont montée sur un arbre 42 que l'on peut faire tourner à l'aide d'une manivelle 43. Les rouleaux supérieurs 35 sont montés dans des fers en ? 44, qui font partie d'un bâti en profilés qui dépasse au-dessus de la cuve d'une hauteur appropriée à la grandeur de la garniture et dans lequel
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on peut retirer cette ornière.
Il convient de faire remarquer qu'il est opportun de faire le déoapage des rubans de feuillard dans une seule cuve quand on a affaire à plusieurs trains de laminage, et de disposer à cet effet d'un nombre adéquat de rouleaux 25 et 27 les uns à coté des autres.
L'acide qui adhère encore au ruban 1 à la sortie de la cuve est éliminé dans un bac de rinçage 45. (fig.7). Le ruban passe ensuite dans un nouveau dispositif laveur 46 formé par un bac rempli de laine de bois; un rouleau 47 le fait passer à travers l'eau de rinçage tandis qu'un arrosoir 48 déverse dessus, des deux eûtes, de l'eau fraîche en permanence. le tuyau 49 qui pénètre dans le bassin de rinçage maintient le niveau de l'eau toujours à la même hauteur.
Avant de pénétrer dans le laminoir à froid, le feuillard 1 passe encore sur un rouleau 50 (fig.7 et 8) en relation avec un dispositif de sûreté qui a la fonction suivante : pour empê- cher, en cas d'arrêt subit du moteur de commande 29 de la cuve de décapage, que le feuillard 1 qui continue à progresser à l'intervention du laminoir à froid ne détériore la garniture 23 de la cuve à décaper, on a monté un dispositif d'alarme dont la construction et l'actionnement vont expliqués ci-après.
Le ruban ou les rubans 1 passent sur les rouleaux préoi- tés 50 qui sarit montés sur un axe commun 52 (figure 8). L'axe 52 est porté dans des paliers 53 qui sont fixes chacun par deux goupilles à cisaillement 54. Quand les goupilles 54 sont cisaillées, les paliers 55 descendent dans les guidages 55 du bâti, Une goupille 56 de l'un des paliers 53 est dirigée vers le baut;
elle se bute contre une cornière 57 qui est montée sur un axe 58 (fig.9) qui sort de la botte 63, Si, pour une raison quelconque la commande des rouleaux 25 de la cuve de décapage
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fait défaut , l'énergie / produite par le ruban 1 qui se trouve sous tension arrache les goupilles à cisaillement 54, Les pa- liers 53 descendent dans les fers U 55 et la goupille 56 libè- re l'axe 58 par l'intermédiaire de la cornière 57. Cette der- nière est sous l'influence d'un ressort bandé 59 qui se dé- bande après la libération. De cette manière un couteau inter- rupteur 60 isolé de l'axe 58 par un moroeau de fibre 61 ferme un circuit par l'intermédiaire de pièces de contact 62.
Dans ce circuit/est monté soit un signal acoustique, soit un signal lumineux, le cas échéant un signal acoustique et un signal lu- mineux. la mise en marche de ce signal attire l'attention de l'ouvrier de service qui peut ainsi arrêter la machine en temps utile.
Entre la cuve de décapage et le laminoir de tubes 65 est monté le laminoir à froid 19. Le laminoir à froid et le lami- noir de tubes sont de conception connue. Dans le laminoir de tubes le ruban de feuillard. 1 est transformé en un tube 70 qui passe ensuite dans la soudeuse 66 (fig.2) oú- l'on soude les bords du tube l'un à l'autre.
Le parachèvement de la couture du tuyau se fait à l'aide d'un dispositif- marteleur 7 (fig.10-11). Ce dispositif se compose tout d'abord d'une tête de marteau 71 animée d'un mouvement de rotation et fixée sur un arbre 78. L'arbre 78 est logé sur la charpente de la machine 79. Dans la tète de marteau 71 sont ménagés, répartis symétriquement sur la péri- phérie un certain nombre de passages dans lesquels se trouvent des boulons 73 sur lesquels sont montés à titre mobile les marteaux 74. Ses derniers sont connus sous forme de plateaux excentriques dont le bord a une forme correspondant à la forme ronde du tube.
La référence 75 désigne une plaque de couver- ture conçue de la même façon que la tête de marteau 71. La pla- que 75 est fixée par un disque 76 et une cale 77 qui traverse
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l'arbre 78 et est fixée par la vis 72 (fig.10). La figure 11 montre un autre mode de fixation dans lequel la plaque de cou- verture 75 est maintenue par les éorous 85. La commande de la tête de marteau se fait par moteur électrique accouplé élas- tiquement avec l'arbre de commande 78. Le tube 70 chemine en continu dans le séné de la flèche (fig.10) à travers le dispo- sitif marteleur.
Dans le tube se trouva l'endroit du martèle- ment un mandrin 80 monté sur une tige porte-mandrin 81. Le tube est soutenu par un galet inférieur 82 reposant dans un levier en forme de fourche 83. Ce dernier peut tourner sur un axe 84 et se déplacer dans le sens indiqué par la flèche de la fig. 10
Le fonctionnement du dispositif marteleur est le suivant: la tête de marteau 71 tourne à grande vitesse (environ 1500 tours pa,r minute) et comme le centre de gravité des marteaux 74 est excentrique ceux-ci sont maintenus par la force centri- fuge, dans une direction qui passe par le centre des axes 78.
En rapprochant le tube 70 des marteaux de manière que ces derniers touchent finalement le tube, un coup sera donné,dont l'importance dépendra de la grandeur de la force centrifuge et de la position du tube. Le mandrin 80 empêche que les mar- teaux ne forment dans le tube un creux indésirable.
Il est avantageux de disposer le dispositif marteleur aussi près que possible de la soudeuse afin que le tube puisse être la martelé au rouge et ainsi/coûture puisse être parachevée. Le point d'appui formé par le rouleau 88 doit se trouvezperpen- diculairement en dessous du point de martelage du marteau; par conséquent, l'axe du rouleau et l'axe de la tête du marteau ne doivent pas se trouver dans le marne plan perpendiculaire.
On doit pouvoir également modifier le point d'appui ce qui peut se faire en déplaçant l'axe 84 du levier fourchu ou en employant des rouleaux d'appui de diamètre différent et en dé- plançant le levier fourcha. 83.
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Après avoir traversé le dispositif marteleur 71. le tube 70 traverse un dispositif réfrigérant 67 (figure 2) et passe ensuite entre des cylindres redresseurs 66 qui lui donnent une direction rectiligne Après ceci, le tube 70 passe par une ma- trice 69 (figure 2) qui fait disparaître les irrégularités du tube qui pourraient encore exister; enfin, un dispositif coupeur le coupe à longueur.
Oe dispositif coupeur conforme à la présente invention est représenté pas la figure 12. le tube 70 qui se déplace dans le sens de la flèche vient heurter une plaque de butée 92 qui se trouve à l'extrémité inférieure d'un levier 93. Ce dernier peut pivoter en 94 et est suspendu sur une pièce ,du bâti de la machine 86. Quand, le tube heurte la plaque 92, cette dernière se met à tourner jusque ce que son côté inférieur vienne se placer sur le tube qui continue à se mouvoir. Le levier 93 pré- cité est en relation par une chaîne ou un câble 95 avec un levier 96 qui porte un oliquet d'arrêt 97.
En tirant sur le câ- ble 95, le levier 96 fait tourner par l'intermédiaire du oli- quet d'arrêt 97 un levier d'arrêt 98 sur son point de pivote- ment 99, de telle manière que le levier 98 dégage un bras lls qui se trouve sur un chariot xxxxxxxx coupe-tube 100. ce ohariot 100, à présent déclanché est tiré dans une direction opposée au mouvement du tube, par un câble 102 il l'origine de la voie de coupage du. tube de sorte que le chariot 100 passe de la po- sition I à la position II. Entretemp,s le oliquet d'arrêt 97 est arrivé par suite de la rotation contre une butée 103 se trouvant sur le bâti et s'est détaché du levier 98 contre l'ac- tion antagoniste d'un ressort 104.
Le levier 98 est donc à présent libre et un ressort 105 le xxx ramène contre la butée 103 dans la position d'arrêt occupée précédemment.
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A l'extrémité antérieure du chariot coupe-tube 100 se trouve un dispositif de serrage 106 conçu sous forme d'étau, dont la broche porte à un bout un levier 107. Ce levier, lors de la descente du chariot pour arriver dans la position II, vient heurter une butée 108 et emprisonne ainsi le tube 70 qui/se déplace dans l'étau 106, de sorte que le chariot 100 et le tube 70 sont assemblés l'un avec l'autre et que le chariot est poussé en avant par le tube.
Autour du tube 70 tournent en permanence trois couteaux 109 montés centriquement par rapport au tube et qui sont com- mandés de façon connue par le moteur 87 et l'intermédiaire d'un mécanisme approprié; ces couteaux sont poussés par un le- vier 110 et un cone 111 sur le tube et coupant ainsi celui-ci, Le mouvement du cône 111 en sens oontraire de la progression du tube est provoqué, pendant que le chariot se meut de la po- sition II à la postion I, par une traverse de guidage inclinée 112, Cette traverse de guidage 112 met en mouvement un levier 113 en relation fixe avec un segment denté 114.
Ce dernier engage une crémaillère 115 en relation fixe avec le cône 111, de sorte que par suite du mouvement du levier 113, on imprime un mouvement de progression au cône 111. Les lignes pointil- lées de la figure 12 montrent le levier 13 dans sa position la plus élevée, position qui a été obtenue par l'intermédiaire de la traverse de guidage 112, Apres avoir quitté la pièce 112 la levier 113 revient sous l'action de son propre poids dans la position 113',de sorte que par suite du mouvement de des pièces, les couteaux 119 abandonnent à présent le tube.
L'origine de la traverse de guidage 112 est constituée par un clapet 116 en dessous duquel peut passer le levier 113 qtaand il revient dans la position II.
Beurres que le levier 113 a quitté la traverse 112, le levier 107 vient heurter une came 117 se trouvant sur le bâti et de la sorte le dispositif de serrage et avec lui le chariot
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tout entier 100 se détache du tube.La came 117,dont question, est amovible et montée de manière qu'avant la libération, le bras à crochet 118 monté sur le chariot 100 soit passé aucdessus du levier d'arrêt 98. Lorsque le chariot 100 est libre, le poids 101 le fait encore descendre d'une certaine distance jusqu'àd ce que les nez en engagement réciproque du levier 98 et du bras 118 n'opposent à la continuation de son mouvement.
Le ture/coupé continue à être poussé par le boudin de tube. Aussitôt que le point de sectionnement a quitté la voie 119 se trouve/au-dessus du bâti 86, le tube s'échappe sous l'effet de son propre poids. La plaque de butée 92 se trouve ainsi libérée et est ramenée par le câble 95 et un ressort 120 en relation avec celui-ci, dans la position de départ.
Lors du mouvement de recul simultané du levier 96, le cliquet d'arrêt 97 est ramené par le ressort 104 dans son encoche du levier 98 , de sorte que le dispositif coupeur est prêt fonctionner pour l'opération suivante.
REVENDICATIONS.
I. Procédé pour la fabrication de tubes soudés à partir d'un ruban de fer feuillard sans fin, caractérisé par le fait qu'une bande de fer feuillard est exposée en un prooessus in- interrompu dans un train fermé et à fonctionnement continu à un traitement successivement et automatiquement/préliminaire de nettoyage, au façonnage connu et au soudage, nécessaire pour en former un tuyau et à un traitement supplémentaire et parcourt les divers dispositifs à la vitesse de la machins à souder.